我國有著巨大的肉羊存欄量和優(yōu)良的肉羊品種,是傳統(tǒng)的養(yǎng)羊大國,但我國肉羊生產(chǎn)長期處于低級階段,缺乏配套的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是其重要原因之一[1]。礦物質(zhì)在動物生長和生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,在肉羊生產(chǎn)中,普遍存在著礦物質(zhì)缺乏或過量的問題,但臨界和亞臨界的缺乏或過量并不容易被發(fā)現(xiàn),從而導(dǎo)致了肉、毛、乳和羔羊的生產(chǎn)能力下降,為養(yǎng)殖業(yè)帶來不易覺察的損失[2]。體組織礦物質(zhì)含量能較準(zhǔn)確地預(yù)測家畜的礦物質(zhì)營養(yǎng)狀況,了解礦物質(zhì)元素在羔羊體內(nèi)的分布規(guī)律,明確不同生理狀態(tài)下羔羊組織中礦物質(zhì)含量,對礦物質(zhì)需要量的預(yù)測和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定具有積極作用。
有研究表明,動物品種、性別、體重和礦物質(zhì)飼喂水平均能影響組織中礦物質(zhì)含量[3]。近年來,礦物質(zhì)對肉羊生產(chǎn)的重要性得到人們的重視,因此Bellof等[3]對德國美利奴羊組織中礦物質(zhì)含量進(jìn)行了測定,而 Araujo 等[4]和 Gomes等[5]在巴西對山羊羔羊體內(nèi)礦物質(zhì)含量進(jìn)行了有益的探索。我國肉羊品種具有顯著的地方特點(diǎn),但我國礦物質(zhì)營養(yǎng)研究相對落后,1986年至1990年,我國和澳大利亞合作對內(nèi)蒙古敖漢羊場進(jìn)行了礦物質(zhì)營養(yǎng)狀況的檢測,比較不同季節(jié)血漿和骨骼中礦物質(zhì)含量變化,發(fā)現(xiàn)在羊群出現(xiàn)了不同程度的礦物質(zhì)缺乏[6]。王金文等[7]和曾勇慶等[8]也從羊肉品質(zhì)角度分別對杜寒F1代羊和小尾寒羊肌肉中礦物質(zhì)含量進(jìn)行了測定,但人們均未對礦物質(zhì)在羔羊體內(nèi)的分布進(jìn)行系統(tǒng)的研究,飼喂水平改變導(dǎo)致的組織礦物質(zhì)含量變化也尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)通過設(shè)計(jì)相同的飼糧,采取不同飼喂水平,旨在通過利用比較屠宰試驗(yàn)研究羔羊骨骼、肌肉、皮、內(nèi)臟(包括血液)、毛、脂肪中礦物元素鈣、磷、鎂、鈉、鉀含量的變化,系統(tǒng)研究礦物元素在羔羊組織中分布規(guī)律,為合理制定我國肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
本試驗(yàn)于2011年3月至2011年6月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地試驗(yàn)羊場進(jìn)行。試驗(yàn)共76 d,其中預(yù)試期10 d,正試期66 d。
選取出生日期和體重相近、1.5月齡斷奶、體況良好的杜寒F1代公羔羊21只,于試驗(yàn)開始前進(jìn)行免疫和驅(qū)蟲處理。試驗(yàn)羊隨機(jī)分為3組,分別為自由采食組(AL組)、70%限飼組(IR70組)和40%限飼組(IR40組),每組7個重復(fù),每個重復(fù)1只。其中IR40組是維持營養(yǎng)需要量供應(yīng)組[9]。
基礎(chǔ)飼糧參考 NRC(2007)[10]25 kg 體重、日增重為300 g/d綿羊營養(yǎng)需要量配制(各組均能滿足羊礦物質(zhì)需要),加工成全混顆粒飼料(飼料顆粒直徑為6 mm,長度為10 mm)。預(yù)混料由北京精準(zhǔn)動物營養(yǎng)研究中心提供,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗(yàn)羊采取室內(nèi)單欄飼養(yǎng),每只羊占地約2.6 m2。飼養(yǎng)期內(nèi)羊舍最高溫度26.5℃,最低15.5℃,平均溫度為22.3℃。試驗(yàn)羊每天08:00飼喂1次,飼喂相同飼料,自由飲水。試驗(yàn)羊2月齡時開始試驗(yàn)[平均體重(20.4±0.29)kg],AL組飼喂量根據(jù)前1天羊只的進(jìn)食量進(jìn)行調(diào)整,確保飼槽每天有10%左右的剩料,并根據(jù)AL組前1天的采食量,分別按其采食量的70%和40%確定IR70和IR40組當(dāng)天的飼喂量。當(dāng)AL組羊體重達(dá)到35 kg時,對試驗(yàn)羊進(jìn)行屠宰試驗(yàn)。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provides the following per kg of the diet:VA 15 000 IU,VD 5 000 IU,VE 50 mg,F(xiàn)e 90 mg,Cu 12.5 mg,Mn 50 mg,Zn 100 mg,Se 0.3 mg,I 0.8 mg,Co 0.5 mg。
2)營養(yǎng)水平均為實(shí)測值。Nutrient levels are all measured values.
比較屠宰試驗(yàn)羔羊在屠宰前1天16:00禁食禁水,屠宰于08:00開始,屠宰前稱重。試驗(yàn)羊經(jīng)二氧化碳?xì)怏w致暈后,頸靜脈放血屠宰,收集全部血液。取出內(nèi)臟后分離出心、肺、氣管、腎、肝、脾、膀胱、生殖系統(tǒng)和內(nèi)臟附屬脂肪;消化道(食道、瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃、小腸、大腸)剝離后清除內(nèi)容物,用自來水沖洗2次并瀝干;將羔羊頭部和胴體沿縱軸劈開,對左側(cè)和右側(cè)分別稱重,并分離右側(cè)骨骼、肌肉和脂肪;將羔羊皮毛分離。將每只羊骨骼、肌肉、脂肪粉碎取樣,血液和內(nèi)臟混合粉碎取樣,羊皮剪碎取樣,羊毛均勻取樣。每個樣品取樣約500 g,于-20℃保存。
樣品冷凍干燥測定水分含量,使用干灰化法進(jìn)行樣品前處理,紫外分光光度計(jì)(752型)測定磷含量,火焰原子吸收儀(perkinElmer AAS800)測定鈣、鈉、鉀、鎂含量。
采用SAS 8.1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用GLM程序按隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行方差分析,不同試驗(yàn)組間的多重比較采用LSD法進(jìn)行,以P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
由表2可見,各試驗(yàn)組干物質(zhì)采食量基本符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,飼喂水平對試驗(yàn)期羔羊體增重和各組織的生長均有影響。隨飼喂水平的降低,羔羊宰前活重、胴體重、肌肉重、皮重、內(nèi)臟(包括血液)重、脂肪重均顯著降低(AL組>IR70組>IR40組)(P<0.05);IR40組骨骼重顯著低于IR70組和AL組(P<0.05),IR70骨骼重低于AL組(P>0.05);羊毛重隨飼喂水平降低而減小,但組間差異不顯著(P>0.05)。這表明,降低飼喂水平,可改變羔羊生長速度和組織生長,機(jī)體在營養(yǎng)匱乏時優(yōu)先保證了骨骼的生長,而羊毛生長受飼喂水平影響較小。
由表3可見,不同飼喂水平羔羊各組織干物質(zhì)含量相接近,僅有AL組肌肉干物質(zhì)含量顯著高于IR40組(P<0.05)。
表2 飼喂水平對杜寒雜交公羔羊屠宰性能及組織生長的影響Table 2 Effects of feeding level on slaughter performance and tissue growth of Dorper×Han crossbred male lambs
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),相同或無字母肩標(biāo)表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。
In the same row,values with differrent small letter superscripts mean significant difference(P<0.05),while with the same or no letter superscripts mean no significant difference(P>0.05).The same as below.
表3 各組織中干物質(zhì)含量Table 3 Dry mater content in different tissues %
由表4可見,飼喂水平對鈣、磷、鎂、鈉、鉀在羔羊骨骼、肌肉和皮中的含量并無顯著影響(P>0.05)。骨骼具有較高的礦物質(zhì)含量;肌肉和皮具有較低的鈣、鎂含量,而鉀的含量高于骨骼;IR40組內(nèi)臟(包括血液)中的鈣、磷含量均顯著低于IR70組(P<0.05),IR40組的磷含量也顯著低于AL組(P<0.05),各組間鈉、鉀、鎂含量差異不顯著(P>0.05)。由表5可見,脂肪和羊毛具有較低的礦物質(zhì)含量,但羊毛中鉀含量高于其他各組織。
表4 飼喂水平對杜寒雜交公羔羊骨骼、肌肉、皮和內(nèi)臟(包括血液)中主要礦物質(zhì)含量的影響(鮮重基礎(chǔ))Table 4 Effects of feeding levels on major mineral contents in bone,muscle,leather and viscera(blood included)of Dorper×Han crossbred male lambs(fresh weight basis) mg/dg
表6顯示了鈣、磷、鎂、鈉、鉀在羔羊體內(nèi)各組織中的分布情況。由表可知骨骼是鈣、磷、鎂的主要分布部位,分別占體內(nèi)總量的98.5%、83.4%和71.7%;鉀、鈉在體內(nèi)各組織分布相對均勻,但骨骼依然是鈉的主要的貯存組織,而肌肉、羊皮、內(nèi)臟(包括血液)是鉀含量較多部位。
在本試驗(yàn)中,飼糧中常量礦物元素含量均高于NRC(2007)[10]推薦量,通過調(diào)節(jié)不同組羔羊的干物質(zhì)攝入水平改變礦物質(zhì)攝入量,從而獲得不同的生長速率。飼喂水平對動物生長發(fā)育速度影響的報(bào)道較多,研究認(rèn)為飼喂水平可引起動物生長發(fā)育速度改變,且對不同組織影響強(qiáng)度不同[11]。Burton等[12]認(rèn)為代謝旺盛的組織可以優(yōu)先獲得營養(yǎng)物質(zhì),而在機(jī)體中所表現(xiàn)的生長優(yōu)先順序?yàn)樯窠?jīng)、骨骼、肌肉和脂肪。Ryan等[13]對綿羊限飼飼喂17周發(fā)現(xiàn)在限飼前期,肝臟、消化道和羊皮等組織的重量顯著減輕,并在隨后的時間里保持著較低的維持水平。機(jī)體的生長是各組織協(xié)調(diào)生長的結(jié)果,本試驗(yàn)中飼喂水平對骨骼、肌肉、內(nèi)臟(包括血液)、皮及脂肪等組織的生長均具有顯著影響,而對羊毛產(chǎn)量沒有顯著影響,與李琴等[14]研究結(jié)果相似。顧立偉等[15]通過研究敖漢母羊羊毛生長的能量和粗蛋白質(zhì)需求,表明維持或略高于需要量即能保證羊毛的生長,進(jìn)一步提高能量和蛋白質(zhì)供給沒有對羊毛生長產(chǎn)生顯著影響,本試驗(yàn)中IR40組即為維持需要組,各組均能保證羔羊?qū)δ芰亢偷鞍踪|(zhì)的維持需要,所以各組羊毛產(chǎn)量并未表現(xiàn)出顯著差異。
表5 飼喂水平下杜寒雜交公羔羊脂肪和羊毛中主要礦物質(zhì)含量(鮮重基礎(chǔ))Table 5 Effects of feeding levels on major mineral contents in fat and fleece tissues of Dorper×Han crossbred male lambs(fresh weight basis) mg/dg
表6 主要礦物質(zhì)元素在杜寒雜交公羔羊組織中的分布Table 6 Distribution of major minerals in tissues of Dorpor×Han crossbred male lambs g
數(shù)據(jù)為3組平均值。
Values are the average of the three groups.
礦物質(zhì)存在于動物體內(nèi)的所有組織中,在體內(nèi)的分布是一個動態(tài)的變化過程(圖1)[16],多種因素均能對礦物質(zhì)在體內(nèi)的分布產(chǎn)生影響。王金文等[7]研究發(fā)現(xiàn)綿羊組織中的礦物質(zhì)含量受品種的影響,Bellof等[3]認(rèn)為礦物質(zhì)飼喂水平顯著影響到組織中礦物質(zhì)含量。但在本試驗(yàn)條件下并未觀察到飼喂水平不同而導(dǎo)致的(除內(nèi)臟外)組織中礦物質(zhì)含量發(fā)生顯著改變。
圖1 礦物元素在體內(nèi)的動態(tài)平衡Fig.1 The dynamic balance ofmineral elements in body[16]
前人已對骨骼中礦物質(zhì)含量進(jìn)行了較多研究,ARC(1980)[17]認(rèn)為生長期羔羊骨骼中含有110~200 g/kg鈣、50~100 g/kg磷、2.0 g/kg鎂、4 g/kg鈉和≤0.05 g/kg鉀(干物質(zhì)基礎(chǔ)),而Bellof等[3]對18~55 kg生長期德國美利奴羊研究發(fā)現(xiàn)骨骼中含有97.0 g/kg鈣、46.6 g/kg磷、2.0 g/kg鎂、3.4 g/kg鈉和1.0 g/kg鉀(干物質(zhì)基礎(chǔ)),本試驗(yàn)測得骨骼(鮮重基礎(chǔ))中鈣、磷、鎂、鈉、鉀含量分別為 55.2、24.3、1.4、2.6 和 0.87 g/kg,相應(yīng)的骨骼中 含 量 分 別 為 103.4、45.5、2.6、4.9 和1.63 g/kg(干物質(zhì)基礎(chǔ))。Bellof等[3]研究認(rèn)為隨著羔羊體重增長骨骼中鈣、磷、鎂含量顯著增加而鈉、鉀含量顯著降低,本試驗(yàn)所用羔羊與前人試驗(yàn)羔羊相比年齡偏小、體重偏低,因此表現(xiàn)為骨骼鈣、磷含量略低于前人報(bào)道,而鎂、鈉、鉀含量相對于前人報(bào)道略高。
肌肉是肉羊養(yǎng)殖中的重要產(chǎn)品,相關(guān)研究報(bào)道較多,ARC(1980)[17]報(bào)道肌肉中的鈣、磷、鎂、鈉、鉀含量為 10 mg/dg、200~300 mg/dg、10 ~20 mg/dg、75 和400 mg/dg(鮮重基礎(chǔ)),而 Bellof等[3]對高礦物質(zhì)飼喂水平德國美利奴公羔羊研究數(shù)據(jù)顯示含量值分別為 12.5、187、20.8、64.1和324 mg,國內(nèi)也從肌肉品質(zhì)角度對不同品種不同生理階段羔羊肌肉中礦物質(zhì)含量進(jìn)行了大量報(bào)道[18-19],本試驗(yàn)測得羔羊肌肉中含有鈣、磷、鎂、鈉、鉀 分 別 為 12.3、177.1、16.7、67.2 和329.3 mg/dg,與前人報(bào)道一致。
小尾寒羊是著名的肉裘兼用羊品種,杜寒F1代羔羊皮也是重要產(chǎn)品之一。本試驗(yàn)測得羊皮中鈣、磷、鎂、鈉、鉀含量分別為 21.9、85.8、10.9、195.9和474.2 mg/dg(鮮重基礎(chǔ))。內(nèi)臟中包含有較多可食用部分,本試驗(yàn)顯示血液和內(nèi)臟混合樣品中鈣、磷、鎂、鈉、鉀含量為 26.9、161.7、9.2、162.5和205.7 mg/dg,而不同飼喂水平組間鈣和磷含量表現(xiàn)出了差異,這可能因?yàn)橄朗堑V物質(zhì)吸收代謝的重要場所,代謝較為旺盛,對鈣磷食入量較敏感。同時本試驗(yàn)顯示脂肪和羊毛中含有鈣、磷、鎂、鈉、鉀的量分別為 85.5、97.3、49.2、96.9、118.2 和 141.8、40.3、49.4、116.7、1 762.5 mg/dg,可見脂肪和羊毛中均含有較少的礦物質(zhì)。
不同組織器官中礦物質(zhì)依其功能不同而含量存在差異,鈣和磷是骨骼的主要部分,楊鳳[16]認(rèn)為機(jī)體中98%~99%的鈣、80%的磷存在于骨骼和牙齒中,其余存在于軟組織和體液中,NRC(2001)[10]也有相似的報(bào)道,本試驗(yàn)顯示骨骼中分別含有機(jī)體鈣、磷總量的98.5%和83.4%,與前人報(bào)道一致,這也證實(shí)了骨骼是鈣、磷儲存庫的說法。NRC(2007)[10]認(rèn)為機(jī)體70%的鎂存在于骨骼中,29%存在于細(xì)胞內(nèi),1%存在于細(xì)胞外,楊鳳[16]也認(rèn)為骨骼中鎂含量占機(jī)體總量的60% ~70%,從本試驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出,骨骼鎂含量占71.7%,略高于前人研究結(jié)果。鈉和鉀是電解質(zhì)類元素,對機(jī)體正常功能有重要作用,但關(guān)于鈉的分布規(guī)律,前人觀點(diǎn)并不一致,Eldman等[21]認(rèn)為占機(jī)體總量的30%~50%的鈉是以固定不變的成分存在于骨骼的晶體結(jié)構(gòu)中,而楊鳳[16]則認(rèn)為鈉主要分布在細(xì)胞外,大量存在于體液中,少量存在于骨骼中。本試驗(yàn)觀測到了骨骼中含有機(jī)體鈉總量的41.5%,是鈉含量最多的組織。鉀在體內(nèi)儲存量很少,所以需要每天飼糧供給。NRC(2001)[20]認(rèn)為鉀在機(jī)體軟組織中含量豐富,楊鳳[16]也報(bào)道鉀主要分布在肌肉和神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),本試驗(yàn)顯示機(jī)體鉀總量的49.4%存在于肌肉中,是鉀含量最多的組織,與前人報(bào)道一致。
①隨著飼喂水平的提高,羔羊羊毛重?zé)o顯著變化,其他組織重量顯著增加。
② 飼喂水平對骨骼、肌肉和皮中鈣、磷、鎂、鈉、鉀含量均無顯著影響,飼喂水平為維持需要時,鈣和磷含量最低。
③骨骼是鈣、磷、鎂和鈉的主要儲存部位,分別占機(jī)體總量的 98.5%、83.4%、71.7%和41.5%,而鉀主要儲存于肌肉中,占機(jī)體總量的49.4%。
[1] 刁其玉.肉羊飼養(yǎng)實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2009.
[2] DAVID G.綿羊礦物質(zhì)營養(yǎng)研究的最新進(jìn)展及其對中國養(yǎng)羊生產(chǎn)可能產(chǎn)生的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),1998,10(1):1 -11.
[3] BELLOF G,MOST E,PALLAUF J.Concentration of Ca,P,Mg,Na and K in muscle,fat and bone tissue of lambs of the breed German Merino Land sheep in the course of the growing period[J].Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2006,90:385 -393.
[4] ARAùJO M J,MEDEIROS A N,TEIXEIRA I A M A,et al.Mineral requirements for growth of Moxoto goats grazing in the semi-arid region of Brazil[J].Small Ruminant Research,2010,93:1 -9.
[5] GOMES R A,OLIVEIRA-PASCOA D,TEIXEIRA I A M A,et al.Macromineral requirements for growing Saanen goat kids[J].Small Ruminant Research,2011,99:160 -165.
[6] 盧德勛,武立懷,任家琨,等.內(nèi)蒙古敖漢地區(qū)放牧羊礦物質(zhì)營養(yǎng)檢測[J].內(nèi)蒙古畜牧科學(xué),1992,3:3-9.
[7] 王金文,王德芹,張果平,等.杜泊綿羊與小尾寒羊雜交肥羔肉質(zhì)特性的研究[J].中國畜牧雜志,2007,43(3):4 -6.
[8] 曾勇慶,王慧.小尾寒羊肉品氨基酸和礦物質(zhì)營養(yǎng)特性研究[J].草食家畜,2000(2):15-18.
[9] GALVANI D B,PIRES C C,KOZLOSKI G V,et al.Energy requirements of Texel crossbred lambs[J].Journal of Animal Science,2008,86:3480 -3490.
[10] NRC.Nutrient requirements of small ruminants[S].Washington,D.C.:National Academy Press,2007.
[11] 許貴善,刁其玉,紀(jì)守坤,等.不同飼喂水平對肉用綿羊生長性能,屠宰性能及器官指數(shù)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2012,24(5):53 -960.
[12] BURTON J H,REID J T.Interrelationships among energy input,body size,age and body composition of sheep[J].The Journal of Nutrition,1968,97:517 -524.
[13] RYAN W J,WILLIANS I H.Changes in the body composition of sheep fed at a maintenance level[J].Proceedings of the Australian Society of Animal Production,1990,18:344 -347.
[14] 李琴,張薇,賈志海,等.限飼對絨山羊生長性能和屠宰性能的影響[J].中國畜牧雜志,2011,47(21):56-59.
[15] 顧立偉,富俊才,宗澤君.消化能和粗蛋白進(jìn)食水平對敖漢細(xì)毛羊羊毛生長長度的影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,14(6):73 -80.
[16] 楊鳳.動物營養(yǎng)學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002.
[17] ARC.The nutrient requirements of ruminant livestock[S].London:CAB International,1980.
[18] 王旭剛,趙有璋,張子軍,等.不同雜交組合羔羊肉營養(yǎng)成分的測定[J].中國草食動物,2008,28(5):31-34.
[19] 李述剛,馬美湖,侯旭杰,等.南疆地方品種羊肉主要礦物質(zhì)含量比較研究[J].食品研究與開發(fā),2008,29(10):142 -146.
[20] NRC.Nutrient requirements of dairy cow[S].Washington,D.C.:National Academy Press,2001.
[21] ELDMAN I S,BODEN A H,MOORE F D.Electrolyte composition of bone and the penetration of radio sodium and deuterium oxide into dog and human bone[J].Journal of Clinical Investigation,1954,33:122 -131.